Bilim İnsanları, Kuantum Bilgisayar ile Zamanı Geri Çevirdiler

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsünde çalışma yürüten, İsviçre ve ABD’den de bilim insanlarının bulunduğu bir araştırma ekibi, klasik fiziğin temel kurallarını ihlal edecek kadar ileriye giden bir araştırma yaptılar. 

Kuantum mekaniklerinin nasıl çalışıtığını anlamak üzerine yapılan bir çalışma sırasında, zamanın geriye aktığını gösteren bulgular elde edildi. Enstitünün Kuantum Fiziği Laboratuvarı’nda başkanlık yapan, aynı zamanda da söz konusu araştırmayı yürüten Dr. Gordey Lesovik, “Yapay olarak, zamanın termodinamik okuna göre ters yönde gelişen bir durum oluşturduk” diyor.

Çalışma Scientific Reports dergisinde yayınlandı.
Bu çalışma klasik fiziğin temel kuralı olan termodinamiğin ikinci yasasına aykırı bir durumdur. Bu yasaya göre, bir sistem her zaman düzenliden düzensizliğe geçer yani zaman geçmişten geleceğe doğru tek yönlü bir şekilde akar.

Peki deneydeki “zamanın geriye çevrilmesi” olarak adlandırılan olay nasıl gerçekleşti?

Bunun için öncelikle kuantum bilgisayarlardaki bilgi akışının temel birimini bilmekte fayda var. Sıradan bilgisayarlarda bulunan bilgi birimi olan bit yerine, kuantum bilgisayarlarda qubit adı verilen birimler vardı. Bitler 0 ya da 1 şeklinde, “Evet-Hayır”, “Var-Yok”, “Doğru-Yanlış” anlamına gelen temele dayanır. Yani her zaman iki seçenekli bilgi sunarlar.

Kuantum bilgisayarlardaki qubitte ise devreye daha fazla ihtimal devreye girer, her bir ihtimal için hesaplama yapılır. Yani “Var-Yok” yerine “Var olabilir”, “Ya böyle varsa?”, “Ya yoksa” gibi seçenekler gelir. Bu seçenek çokluğuna da “süperizasyon” adı verilir.

Ä°lgili resim

Zamanın yapay olarak geri aktığı söylenen deneyde ise “evrim programı” adı verilen bir aşama vardı. Bu aşamada qubitler, 0 ve 1’lerden oluşan son derece karmaşık desenlere sahip oldular.

Bu aşama sırasında qubitlerde mevcut düzen bozuldu, kaos ortamı yaşandı. Araştırmacılar, bu süreci düzenli halde duran bilardo toplarının, tek bir darbeyle etrafa saçılmasına benzettiler.

O sırada deneyde kullanılan kuantum bilgisayardaki bir başka program sayesinde araştırmacılar, durumun kaostan düzene doğru evrim geçirdiğini fark etti. Nitekim bu evrim geriye doğruydu, çünkü kaostan önceki düzen geriye gelmişti.

Araştırmacıların bilardo topları benzetmesiyle söyleyecek olursak; tek bir darbeyle saçılan topların, darbeyi almadan önceki düzene geri gelmelerinden bahsediyoruz.Yani önceki duruma geri dönmekten, yani bir bakıma zamanda geriye gitmekten!

Programı çalıştırdıktan sonra, sistem zamanın yüzde 85’i orijinal durumuna geri döndü. Ancak, üçüncü bir qubit kullanıldığında, deney zamanın sadece yüzde 50’sini başardı. Araştırmacılar, üçüncü karmaşıklıkla birlikte sistemin karmaşıklığının çok fazla arttığını ve kuantum bilgisayarın sistemin tüm yönleri üzerinde kontrolü sürdürmesini zorlaştırdığını söyledi. Bu kontrol olmadan, entropi kontrol altında tutulamaz ve bu nedenle zamanın tersine çevrilmesi kusurludur.Yine de, sonraki adımlarında daha büyük sistemler ve daha büyük kuantum bilgisayarlar hedefliyorlar.

Araştırmacılar, çalışma sonucunda elde ettikleri tekniğin zamanla daha güvenilir ve kesin sonuçlar vereceğini söylüyorlar.